Comment réparer le fluage thermique d'une imprimante 3D

Certains problèmes d'imprimante 3D sont faciles à détecter car ils se produisent sous nos yeux, mais certains problèmes s'accumulent sans être détectés jusqu'à ce qu'ils causent autant de dégâts.

De tels problèmes peuvent causer des dommages importants à votre imprimante 3D avant que vous ne vous en rendiez compte, comme le blocage de la buse.

Un bon exemple est le fluage thermique dans l'imprimante 3D.

Dans l'imprimante 3D, une cartouche chauffante est fixée au bloc chauffant. Lorsque la cartouche chauffante chauffe, le bloc chauffant chauffe également avant que la chaleur ne se disperse.

Il passe à travers le tube de barrière thermique, faisant fondre le filament dans le processus. Le filament se dilate au fur et à mesure qu'il se déplace dans le tube et fond dans le bloc chauffant.

Le filament fondu est ensuite éjecté de l'extrémité de la buse. Lors du refroidissement de l'extrudeuse, la chaleur dans le tube de barrière thermique augmente.

Lorsque la chaleur s'infiltre dans le tube, le filament à l'intérieur gonfle presque immédiatement. L'acide polylactique (PLA) se colle sur les murs en créant une barrière thermique.

Il est utile d'avoir quelques conseils pour vous aider à prévenir de tels problèmes, et cet article en met en évidence certains.

Qu'est-ce que le fluage thermique ?

Qu'est-ce que le fluage thermique exactement ? Cela ressemble à un concept étranger jusqu'à ce que vous connaissiez la composition de l'assemblage à chaud de l'imprimante 3D et comment ces pièces fonctionnent et se coordonnent les unes avec les autres.

Pour démarrer, l'extrémité chaude est l'endroit où le filament fond avant d'être éjecté de la buse. Il se trouve à côté de l'assemblage de l'extrudeuse.

Le bloc chauffant se trouve au-dessus de la buse et est la région qui produit de la chaleur pour faire fondre le filament. A côté se trouve le capteur de température. Il détecte la température du filament et détermine la quantité de puissance dirigée vers le bloc chauffant.

La partie suivante est le dissipateur de chaleur. Il se trouve entre le bloc chauffant et l'assemblage de l'extrudeuse, les séparant ainsi. Certaines de ses propriétés sont la conductivité électrique et l'intégration d'un ventilateur de refroidissement.

Un fluage thermique se produit lorsque la chaleur produite au niveau du bloc chauffant se déplace vers le haut, de sorte que le filament fond en excès hors des limites prévues. En conséquence, le filament gonfle rapidement, ce qui peut entraîner des problèmes d'extrusion.

Qu'est-ce qui cause l'impression 3D par fluage thermique ?

Les fuites de chaleur dans les imprimantes 3D peuvent se produire à tout moment, à votre insu. L'une des choses essentielles que vous devez savoir si vous pouviez résoudre ce problème est probablement ce qui cause le fluage thermique.

Ces problèmes doivent être résolus de toute urgence, car ils peuvent entraîner une fuite de chaleur en un rien de temps, ce qui réduit la qualité de vos impressions.

Voici quelques-unes des causes les plus courantes :

• Trop chaud

Des températures élevées dans le bloc thermique provoquent l'évacuation de l'excès de chaleur vers les parties indésirables de l'imprimante 3D, provoquant un fluage de la chaleur.

• Conception de l'extrémité chaude

Différentes extrémités chaudes ont des capacités différentes pour résister à la chaleur. Une extrémité chaude en métal a tendance à permettre à la chaleur de se déplacer rapidement dans l'assemblage de l'extrémité chaude si d'autres facteurs provoquent une accumulation trop importante de chaleur.

• Filament restant à l'extrémité chaude pendant une période prolongée

Lorsque le filament reste plus longtemps à l'extrémité chaude, il fond avant d'atteindre la zone de fusion. Cela conduit à un fluage thermique dans l'imprimante 3D.

• Ventilateur de refroidissement de l'extrémité chaude défectueux

Le ventilateur de l'extrémité chaude est censé refroidir et évacuer l'excès de chaleur de l'extrémité chaude et des ensembles dissipateur thermique.

Un ventilateur défectueux ne suffira pas à chasser l'excès de chaleur généré au niveau du bloc de chauffage. La chaleur déplacera ainsi l'extrémité chaude vers le haut, faisant fondre le filament avant d'atteindre la zone de fusion.

Conseils pour vous aider à résoudre les problèmes de fluage thermique de votre imprimante 3D

Traiter les problèmes de fluage thermique dans une imprimante 3D ne consiste pas seulement à résoudre les problèmes en cours; vous êtes également censé connaître les astuces pour éviter ou prévenir ces problèmes à l'avenir.

La première étape consiste à identifier le problème et la source du problème. Vous voudrez confirmer si le problème est le fluage thermique, sinon un autre.

Assurez-vous de faire correspondre le tube PTFE avec la buse. Si vous pensez que le problème peut provenir de la buse, remplacez-la. Si le problème que vous rencontrez ne disparaît pas, il s'agit alors d'un fluage thermique.

Voici quelques conseils pour vous aider à gérer le fluage thermique :

• Ajustez les paramètres de l'imprimante 3D un par un. En parcourant les paramètres les uns après les autres, il est facile d'identifier le problème exact et d'où il vient. Évitez de configurer plusieurs paramètres de matériel ou de segment à la fois.
• Réduisez vos paramètres de rétraction. Les paramètres de rétraction déterminent la quantité de filament éjectée de la buse lorsque la tête d'impression se déplace. Une longueur de rétraction élevée amène le filament chaud à se déplacer au-delà de la zone de fusion, provoquant la transmission de la chaleur à travers l'assemblage. Réduisez les paramètres de rétraction si tel est le problème.
• Coupez plus souvent l'extrémité du tube PTFE. Cette pratique garantit que l'extrémité du tube en téflon reste non brûlée pour assurer un ajustement parfait entre la buse et le tube en PTFE. Cela aidera à empêcher le fluage de la chaleur de se produire.
• Nettoyez l'assemblage de l'extrémité chaude. Assurez-vous toujours que l'assemblage chaud est exempt de saleté et de poussière. Nettoyez l'extrémité chaude après quelques impressions. Les particules dans l'assemblage de l'extrémité chaude entraînent non seulement un fluage thermique, mais causent également d'autres problèmes. Lors du nettoyage, utilisez un chiffon humide pour nettoyer votre assemblage d'extrémité chaude, utilisez un chiffon humide ou imbibé d'alcool pour nettoyer à la fois l'intérieur et l'extérieur des composants de l'extrémité chaude lorsqu'ils sont à une température d'impression normale. Cependant, lors du nettoyage de la buse, utilisez une aiguille de buse pour en retirer les particules.
• Votre filament doit être de haute qualité. Un filament de haute qualité avec une tolérance d'au moins moins de +/- 0,05 mm a un diamètre constant et empêche l'extrémité chaude de se coincer.
• Utilisez un tube PTFE de bonne qualité. Le tube PTFE est censé isoler le filament à l'intérieur du tube. Un tube PTFE de haute qualité protégera adéquatement le filament en place. Le tube PTFE doit également avoir une bonne résistance à la température.
• Éteignez toujours votre imprimante 3D après l'impression. La mise hors tension de l'imprimante garantit le refroidissement de l'ensemble hotend après la fin de l'impression. Mais avant d'éteindre l'imprimante, assurez-vous que l'extrémité chaude cesse de chauffer en premier.
• Nettoyez le ventilateur de l'extrémité chaude :  Les particules de saleté dans le ventilateur peuvent réduire sa vitesse, réduisant ainsi son efficacité de refroidissement. Nettoyez régulièrement le ventilateur avec un chiffon imbibé d'alcool.
• Retirez le filament lorsque vous avez terminé l'impression. Ne pas retirer le filament de l'extrémité chaude le fait fondre au-dessus de la zone de fusion. Nous vous recommandons donc de les supprimer une fois l'impression terminée.

Comment réparer le fluage thermique dans votre imprimante 3D

Réduire la température d'impression

Des températures d'impression élevées dues à une chaleur excessive du lit chauffant provoquent un fluage de la chaleur dans l'imprimante 3D. Pour baisser la température, modifiez les réglages du filament ou le slicer.

Maintenez la température juste assez élevée pour faire fondre le filament.

Augmenter la vitesse du ventilateur

Si vous avez un ventilateur de refroidissement à l'extrémité chaude, vous devez augmenter sa vitesse, mais envisagez de l'installer autour du dissipateur thermique si vous n'en avez pas.

La vitesse du ventilateur doit être suffisante pour refroidir le filament afin de s'assurer qu'il ne fond que dans la zone de fusion. Faites tourner le ventilateur à 100 % pour éliminer la dérive thermique, puis réduisez la vitesse à un niveau pratique.

Certains des ventilateurs que vous devriez considérer sont les ventilateurs des appareils Noctua et CUI, mais Noctua est le meilleur pari si vous voulez un ventilateur silencieux.

Remplacez l'extrémité du bloc chauffant

Les extrémités chaudes entièrement métalliques favorisent l'accumulation de chaleur en cas de production excessive de chaleur. Le métal peut également conduire la chaleur à travers lui.

Une extrémité chaude doublée de PTFE a un tube en PTFE amovible qui offre une meilleure isolation au filament. Le tube maintient également la température à laquelle le filament fond jusqu'à ce que le filament atteigne la zone de fusion.

À condition que les paramètres d'impression de votre imprimante 3D soient corrects, les extrémités chaudes de haute qualité ne devraient pas entraîner de problèmes de fluage thermique.

Augmenter la vitesse d'impression

Le filament à la buse se déplace à grande vitesse. En ce qui concerne cela, le fait que votre imprimante 3D imprime à une vitesse inférieure peut être incohérent entre le filament éjecté et le filament dans le système d'extrusion. Ce déséquilibre peut donner lieu à un fluage thermique.

Augmentez la vitesse d'impression de l'imprimante pour obtenir un flux de filament constant. Assurez-vous de vérifier si la vitesse d'impression est correctement calibrée car une vitesse d'impression incorrecte peut entraîner des problèmes avec l'imprimante 3D.

Une tour de vitesse est une excellente solution pour calibrer la vitesse d'impression. Il vous permet de calibrer différentes vitesses d'impression sur une impression similaire pour déterminer l'effet de la vitesse sur la qualité d'impression.

Réflexion finale

Un fluage thermique dans votre imprimante 3D est l'un des problèmes les plus difficiles que vous rencontrerez probablement lors de l'impression 3D. Le problème n'est pas facile à détecter jusqu'à ce qu'il crée d'autres problèmes graves irréversibles.

Le problème de fluage thermique est principalement associé à des températures d'impression élevées. Assurez-vous de suivre les conseils que nous avons mis en évidence dans cet article pour éviter que la chaleur ne se produise.